Обзор материнской платы MSI P55-GD80 на чипсете Intel P55

...и разгон DDR3 до 2500 MHz
9 сентября 2009, среда 09:01
S_A_V для раздела Лаборатория

Оглавление

  • Вступление
  • Обзор материнской платы MSI P55-GD80 (MS-7581)
  • Тестовая конфигурация и драйверы
  • Разгон процессора Intel Core i7-870 и температурный режим
  • Разгон памяти DDR3 на платформе Socket 1156
  • Заключение
  • Вступление

    Из всех плат на чипсете Intel P55 первой к нам на тестирование попала материнская плата MSI P55-GD80. В прошлом месяце вы уже могли посмотреть её предварительный видеообзор, но только сейчас, после анонса процессоров Intel на ядре Lynnfield, мы можем познакомить вас с её обзором. В данной статье вы найдете результаты разгона процессора Core i7-870 на этой материнской плате с воздушным и жидкостным охлаждением, проверку на разгон по BCLK и по частоте памяти DDR3.

    Долгое время материнские платы производства MSI не отличались хорошими оверклокерскими способностями. И дело было совсем не в отсутствии каких-либо опций в BIOS. Все базовые возможности для разгона они имели, но результаты все равно оставляли желать лучшего. Так продолжалось до появления чипсета Intel X58, пока не появились MSI Eclipse SLI и MSI X58 Pro. Первая имеет все достоинства топового решения, хорошую производительность (performance per clock), возможности и результаты разгона, но стоит недешево. А вторая, будучи одной из самых дешевых плат на X58, может разогнать процессор до частот BCLK около 220 МГц (если повезет с процессором), и при этом имеет поддержку SLI, для получения которой достаточно лишь прошить BIOS. Конечно, эти платы нельзя назвать лучшими, но с разгоном у них все в порядке, что для MSI уже можно считать хорошим результатом. Посмотрим, что изменилось для MSI с выходом чипсета Intel P55.

    Обзор материнской платы MSI P55-GD80 (MS-7581)

    Компания MSI объявила о выпуске целой линейки материнских плат на чипсете Intel P55:

  • P55M-GD45 - модель формата mATX для построения компактных компьютеров. Имеет поддержку SLI, но только по схеме x16+x4.
  • P55-CD53 - модель начального уровня, лишенная поддержки SLI и имеющая систему питания процессора построенную по схеме 4+1 (количество фаз на Vcore+VTT);
  • P55-GD65 -модель среднего уровня с поддержкой SLI из двух видеокарт (x8+x8). Система питания 6+1;
  • P55-GD80 - топовая модель в линейке плат на P55. Поддержка 3-Way SLI по схеме x8+x8+x4. Система питания 8+2.
  • Спецификации

  • Чипсет: Intel P55 Platform Controller Hub (PCH)
  • Поддержка процессоров: Socket 1156 (LGA) для процессоров Intel Core i7/i5 на ядре Lynnfield и Clarkdale*
  • Поддержка памяти:4 слота DIMM с возможностью работы памяти DDR3 в двухканальном режиме (по два слота на каждый канал). Поддерживаются стандарты памяти DDR3-800/1066/1333 официально и DDR3-1600/1800/2000/2133 в режиме разгона. Максимальный поддерживаемый объем каждого модуля - 4 Gb, максимальный общий объём всей установленной памяти - 16 Gb.
  • Слоты расширения:
    • 3 слота PCI-E 2.0 x16, Верхний слот PCI-E 2.0 x16 работает в режиме x16 при использовании только одной видеокарты, либо в режиме x8, при установке еще одной во второй слот. Средний слот PCI-E 2.0 x16 работает в режиме x8, а нижний - x4. Два верхних слота соединены с процессором напрямую, а нижний - через чипсет (южный мост).
    • 2 слота PCI-E 2.0 x1;
    • 2 слота PCI.
  • Порты:
    • 14 шт USB2.0 (8 на задней панели и 6 через разъёмы на плате). Один из портов на задней панели совмещен с разъёмом ESATA (реализован через JMicron JMB366).
    • 2 шт Firewire (IEEE 1394a) со скоростью работы до 400 Мб/сек через дополнительный контроллер VIA VT6315N (1 на задней панели и 1 через разъём на плате)
    • 6 штSerialATA Serial ATA 2 средствами чипсета (Intel P55 PCH) с поддержкой RAID 0, 1, 5, 10, JBOD и 2 порта Serial ATA 2 через дополнительный контроллер JMicron JMB363 с поддержкой RAID 0, 1, JBOD
    • 1 шт eSATA совмещенный с портом USB 2.0 через дополнительный контроллер JMicron JMB322
    • 1 шт IDE (ATA/133) на 2 устройства через дополнительный контроллер JMicron JMB363
  • Поддержка Multi GPU: Присутствует поддержка как SLI, так и Crossfire с возможностью объединения двух видеокарт по формуле PCI-E x8+x8. О поддержке трех видеокарт нигде не заявлено, но в любом случае на платах с чипсетом P55 такая конфигурация была бы неоптимальной из-за недостаточной пропускной способности шины DMI, которую использует нижний PCI-E слот.
  • Интегрированный звук: 8-канальный High Definition audio кодек Realtek ALC889 (True Blue-ray Audio)
  • Интегрированная сеть: 2 порта Gigabit Ethernet через контроллеры Realtek RTL8111DL
  • Интерфейсы на задней планке:
    • PS/ 2 порты клавиатуры и мыши
    • 7 шт USB 2.0
    • 1 шт совмещенный порт ESATA / USB 2.0
    • 1 шт IEEE 1394a (Firewire)
    • 2 шт Gigabit Ethernet (RJ45)
    • 1 шт оптический и коаксиальный выходы S/PDIF
    • линейные выходы (front, rear, side, subwoofer)
    • линейный вход (line in) и вход для микрофона (mic in)
  • Внутренние интерфейсы:
    • 3 разъёма для 6 портов USB 2.0
    • 1 разъём для порта IEEE 1394a (Firewire)
    • 8 портов Serial ATA
    • 1 порт IDE
    • Разъёмы питания ATX 24-pin и 12V 8-pin
    • 5 разъёмов питания 3-pin для подключения вентиляторов
    • Разъем для подключения передней панели корпуса
    • Разъёмы CD-in и S/PDIF-out
    • Кнопки Easy Buttons 2 (Power, Reset, Green Power), Clear CMOS, OC Genie, Direct OC Base Clock (+/-)
  • Формат PCB материнской платы: ATX, размеры 305 x 244 мм
  • * Заявленная поддержка еще не вышедших 32-nm процессоров Clarkdale подтверждается наличием микрокода c CPUID 0650 в BIOS

    Схема компонентов:

    Упаковка и комплект поставки

    Материнская плата поставляется в коробке небольшого размера:

    В комплект поставки входит:

  • Рководство пользователя и два руководства по установке платы;
  • Описание набора функций под общим названием Extreme Speed;
  • Руководство пользователя операционной системы Winki и программы HDD Backup;
  • Диск с драйверами и диск с программой HDD Backup;
  • Три гибких мостика для соединения видеокарт в SLI и один для Crossfire;
  • Заглушка для задней стенки корпуса (I/O Shied);
  • Шесть SATA шлейфов и один IDE шлейф;
  • Три переходника питания с 4-pin Molex на SATA разъём;
  • Планка на заднюю стенку корпуса с двумя разъемами USB
  • Планка на заднюю стенку корпуса с двумя разъемами ESATA (подключается к внутренним SATA портам)
  • 4 кабеля для подключения мультиметра к разъёмам для измерения напряжений (V Check Cable);
  • Набор разъемов для быстрого и удобного подключения передней панели корпуса (M Connector);
  • Стандартный набор, если не считать кабели для мультиметра. Нет мостика 3-Way SLI, но при желании, используя три одиночных мостика, можно попробовать объединить ими три видеокарты. Отсутствует floppy-шлейф, но здесь он и не нужен, так как floppy-разъёма на материнской плате тоже нет.

    Дизайн и возможности

    В цветовой схеме материнской платы используется черный и синий цвета:

    На плате установлены 5 разъемов для подключения вентиляторов (один 4-pin и четыре 3-pin) и два разъёма для подключения блока питания (24-pin и 8-pin). Разъём LGA1156 для установки процессора:

    Справа от него расположены четыре слота для установки памяти DDR3:

    Поддерживается двухканальный режим работы памяти. В случае использования только двух модулей их следует устанавливать в черные слоты.

    Слоты расширения - три PCI-E x16, два PCI-E x1 и два PCI:

    При использовании двух видеокарт их следует устанавливать в верхний и средний слоты PCI-E x16. Материнская плата MSI P55-GD80 не использует для вывода звука отдельную карту расширения, вместо этого все звуковые входы и выходы выведены на заднюю панель. Так же на задней панели имеются PS/2-порты клавиатуры и мыши, 7 портов USB 2.0, 1 совмещенный порт ESATA / USB 2.0, 1 порт IEEE 1394a (Firewire), 2 порта Gigabit Ethernet (RJ45):

    На краю платы расположены восемь SATA-портов и один разъём IDE:

    Шесть черных портов SATA реализованы средствами чипсета (южного моста) P55 PCH, а два синих порта SATA, а так же IDE порт - при помощи дополнительного контроллера JMicron JMB363:

    Недалеко от него установлен еще один дополнительный контроллер - JMicron JMB322. Он отвечает за работу ESATA-порта, совмещенного с USB 2.0, расположенного на задней панели.

    Поддержку двух портов IEEE 1394a (Firewire) обеспечивает контроллер VIA VT6315N:

    Звуковые возможности материнской платы основаны на 8-канальном HD Audio кодеке Realtek ALC889:

    Для поддержки двух портов Gigabit Ethernet на плату установлены два контроллера Realtek RTL8111DL:

    Для мониторинга различных параметров системы (температуры, напряжения, частоты вращения вентиляторов и т.д.) установлена микросхема Fintek F71889F:

    Чипсет P55 PCH расположен там, где раньше находился южный мост:

    А на том месте, где раньше был северный мост, теперь пустое место:

    Микросхема MSI OC GENIE LRS4116AL - генератор частот:

    Её поддержка в программе SetFSB пока отсутствует, поэтому единственный способ динамического изменения частоты BCLK на данной материнской плате - использование кнопок Direct OC Base CLOCK. Микросхема BIOS на материнской плате только одна и она не съемная:

    В нижней правой части платы расположен 2-сегментный LED-индикатор POST-кодов, так же отображающий температуру процессора после завершения процесса загрузки компьютера:

    Рядом с индикатором POST-кодов расположено несколько кнопок:

  • clr CMOS - кнопка для сброса настроек BIOS
  • Easy Buttons 2 - сенсорные кнопки Power, Reset и Green Power
  • Direct OC Base CLOCK - две кнопки для управления базовой частотой процессора (BCLK)
  • OC Genie - кнопка для активации одноименной технологии для автоматического разгона
  • Рядом с разъемом для подключения блока питания установлены разъемы для подключения мультиметра (V Check Points) и набор переключателей (V Switch):

    При помощи V Check Points можно измерять напряжения на процессоре (Vcore, CPU VTT voltage), памяти DRAM voltage и чипсете (PCH voltage). А при помощи V Switch эти же напряжения можно повышать на величину 0.1 В (Vcore) или 0.2 В (CPU VTT, DRAM, PCH) сверх того что установлено в BIOS.

    Система питания

    Данная материнская плата поддерживает технологию энергосбережения APS (Active Phase Switching), то есть умеет динамически переключать количество задействованных фаз. Для количества задействованных фаз в системе питания процессора (Vcore) рядом с верхним слотом PCI-E x1 установлен индикатор:

    Все установленные на плате конденсаторы - твердотельные. Вместо традиционных мосфетов в системе питания процессора, памяти и чипсета используются микросхемы DrMOS (Driver-MOSFET). DrMOS в одном корпусе сочетают функции нижнего и верхнего мосфетов, а так же управляющей ими микросхемы. Это экономит место на материнской плате и приводит к снижению тепловыделения системой питания. На MSI P55-GD80 в качестве DrMOS используются восемь микросхем RENESAS R2J20602 на напряжении Vcore:

    И шесть RENESAS R2J20651 - по два на CPU VTT voltage, DRAM voltage и PCH voltage:

    Питание процессора построено по схеме 8+2 (8 фаз напряжение Vcore и 2 - CPU VTT):

    Управляет напряжением Vcore микросхема uPI uP6218A:

    Контроллер напряжения CPU VTT - микросхема uPI uP6212A:

    Питание памяти и чипсета (P55 PCH) так же двухфазное и на основе uPI uP6212A:

    Система охлаждения

    Система охлаждения MSI P55-GDG80 состоит из четырёх алюминиевых радиаторов, склеенных из нескольких частей. Три из них соединены одной тепловой трубкой увеличенного диаметра (Super Pipe).

    Два радиатора охлаждают систему питания процессора (микросхемы DrMOS):

    Третий радиатор находится в том месте, где раньше был северный мост. Снизу он заклеен куском теплоизоляции. Четвертый радиатор закрывает южный мост P55 PCH.

    Система охлаждения MSI P55-GDG80 достаточно эффективна и не требует модификации или замены. Скорее всего, её было бы недостаточно для эффективного охлаждения материнской платы с чипсетом X58, но P55 - совсем другое дело. Самого горячего элемента (северного моста) здесь нет, а DrMOS и P55 PCH - греются слабо и не требуют организации дополнительного обдува даже при использовании СВО на процессоре.

    Возможности BIOS

    Как и большинство других материнских плат производства MSI, модель P55-GD80 использует код AMI BIOS. Плата попала к нам с версией BIOS 1.1 beta 1 от 22 июля 2009 года и с ней же была протестирована. С этой версией в работе материнской платы были обнаружены только две крупные проблемы, но они были решены в версии BIOS 1.3 beta 4 от 21 августа 2009 года полученной уже после завершения тестирования. Первая проблема - несоответствие реального напряжения на процессоре и установленного в BIOS (Vdrop), а так же сильное падение этого напряжения под нагрузкой (Vdroop). Были проведены замеры напряжения мультиметром под нагрузкой в программе LinX и без неё. Они совпали с показаниями в программе CPUZ, но расхождения с напряжением, установленным в BIOS, были огромны:

    Напряжение Vcore в BIOS, В Реальное Vcore без нагрузки, В Реальное Vcore под нагрузкой, В
    1.200 1,170 1,120
    1.300 1,280 1,220
    1,400 1,368 1,288
    1,425 1,392 1,304
    1,475 1,432 1,352
    1,500 1,464 1,376
    1,525 1,480 1,392
    1,550 1,512 1,416
    1,575 1,536 1,432
    1,650 1,600 1,500

    В версии BIOS 1.3 beta 4 была добавлена опция Loadline Calibration, которая полностью решила данную проблему и избавила от необходимости делать модификации Vdrop/Vdroop. Но, как ни странно, для устранения просадки напряжения Vcore эту опцию нужно не включить, а выключить. Во включенном состоянии она работает так же, как и BIOS 1.1 beta 1 без этой опции.

    Вторая проблема касается работы технологии Turbo Boost, и она гораздо серьёзнее. Еще по материнским платам на чипсете X58 мы знаем, что часть производителей реализовала работу Turbo Boost так, как она была задумана производителем процессоров. Это когда при нагрузке всех четырех ядер (4 и более потока) включается так называемый турбо-троттлинг и множитель процессора понижается до номинального, пока нагрузка снова не снизится. Такая реализация была свойственна дешевым материнским платам. К примеру, на MSI X58 Pro ни с одним из BIOS'ов (включая все версии от MSI X58 Pro SLI) мне не удалось зафиксировать множитель под нагрузкой на все ядра при работе Turbo Boost. В то же время на MSI Eclipse SLI, Gigabyte GA-EX58-Extreme и DFI LanParty UT X58-T3eH8 с этим не было никаких проблем, Turbo Boost работал так, как это нужно оверклокерам, то есть без снижения множителя. На MSI P55-GD80 турбо-троттлинг присутствовал в версии BIOS 1.1 beta 1, но был убран в версии 1.3 beta 4.

    Разделы BIOS:

    Standard CMOS Features:

    В нем можно изменить дату и время, а так же посмотреть информацию об установленном процессоре:

    Advanced BIOS Features:

  • BIOS Flash Protection - защита от перезаписи микросхемы BIOS.
  • Full Screen Logo Display - показывать или нет полноэкранную заставку при старте.
  • Quick Booting - ускорение загрузки.
  • Boot Up Num-Lock LED - включать или нет NumLock при старте.
  • IOAPIC Function - управление функцией расширенного контроллера прерываний Advanced Programmable Interrupt Controller (APIC). При использовании современных операционных систем следует включить.
  • MPS Table Version - выбор версии Multi Processor Specification (MPS). Воозможные значения 1.1 и 1.4. При использовании современных операционных систем следует выбрать 1.4. Влияет только при использовании процессоров с поддержкой Hyper Threading.
  • Primary Graphics Adapter - выбор на какую видеокарту выводить изображение, в случае одновременной установки видеокарт в PCI-E и PCI слоты. Опция может быть полезна, например, при восстановлении BIOS у PCI-E видеокарт.
  • PCI Latency Timer - латентность PCI. Ниже - лучше.
  • HPET - включать или нет High Precision Event Timer (HPET). Это высокоточный системный таймер. Поддерживается операционными системами Windows Vista и Windows 7. Лучше включить.
  • TCG/TPM Support - поддержка доверенных модулей Trusted Platform Module (TPM). Если таких модулей нет, то и опция недоступна для изменения.
  • В подразделе Boot Sequence можно выбрать очередность устройств для загрузки операционной системы (жёсткие диски, CD/DVD, Flash-драйвы и т.д.):

    В разделе Integrated Peripherals можно включать и отключать интегрированные контроллеры - USB, Firewire, звук и сеть, а так же IDE и SATA:

    Для контроллеров IDE и SATA можно указать режим работы - IDE, AHCI или RAID.

    В случае использования режима AHCI в подразделе AHCI Settings можно посмотреть список определившихся SATA устройств (в случае использования режима IDE этот список будет в разделе Standard CMOS Features):

    Если хотите установить и использовать операционную систему Windows XP в режиме AHCI на материнских платах с чипсетом Intel P55, используйте новые версии драйверов от Intel:

  • Intel Chipset Device Software v9.1.1.1015 или новее
  • Intel Matrix Storage Manager v8.9.0.1012 или новее
  • Лучше всего интегрировать эти драйвера в дистрибутив системы при помощи программы nLite. Без этого, при попытке поставить Windows XP в режиме AHCI, все закончиться синим экраном. Для Windows Vista и Windows 7 никаких дополнительных действий не требуется. Их можно устанавливать без модификаций, а затем уже в ней самой устанавливать драйвера от Intel.

    В разделе Power Management Setup можно включить функцию ACPI, выбрать её режим работы (S1/S3):

    В подразделе Wake Up Event Setup можно определить события, при которых компьютер будет пробуждаться из спящего режима:

    В разделе H/W Monitor можно управлять оборотами вентиляторов, подключенных к разъёмам CPU FAN и SYS FAN, посмотреть температуру процессора и системы, напряжения на процессоре (Vcore) и на линиях блока питания (+3.3V, +5V, +12V), а так же обороты вентиляторов:

    В отдельный подраздел Dr.MOS Temperature выведены температуры всех десяти микросхем Dr.MOS, входящие в систему питания процессора (8 на Vcore и 2 на CPU VTT):

    В разделе Green Power можно разрешить или запретить автоматическое управление количеством фаз на процессоре, VTT, памяти (DDR) и чипсете (PCH):

    В разделе BIOS Setting Password кроме установки обычного пароля на вход в BIOS и загрузку системы, реализована технология U-Key:

    Технология U-Key позволяет использовать flash-drive (или любое другое USB-устройство класса Mass Storage Device) как ключ для доступа к вашему компьютеру. Работает это так: вы вставляете flash-drive, помечаете его как ключ (пункт Make U-Key at) и при следующем запуске, если этот же flash-drive не будет подключен к компьютеру - BIOS не позволит вам его загрузить. Конечно, все это имеет смысл только в том случае, если нет доступа к системному блоку и кнопке сброса настроек BIOS. Отличие от традиционного метода только в том, что вам не нужно запоминать пароль.

    Все самое интересное и полезное для разгона у материнских плат MSI как обычно сосредоточено в разделе Cell Menu:

  • Active Processor - количество включенных ядер процессора. Можно выбрать 1, 2 или все 4
  • Intel EIST - управление технологией Enhanced Intel SpeedStep (технология управления производительностью процессора по запросу). Требуется для работы технологии Turbo Boost.
  • C1E Support - управление энергосберегающей функцией C1E
  • Adjust CPU Ratio - установка множителя процессора
  • OC Genie Button Operation - включить или отключить кнопку OC Genie
  • Base Clock Button - включить или отключить кнопки для настройки базовой частоты
  • DRAM Timing Mode - выбор режима установки таймингов памяти (вручную или автоматически)
  • Extreme Memory Profile (X.M.P.) - установка параметров памяти из профиля XMP
  • Memory Ratio - управляет множителем частоты памяти. Возможные значения - 3, 4, 5, 6
  • QPI Ratio - управляет множителем частоты QPI. Возможные значения - Auto, 18 и 16. До частоты QPI 4000 МГц (в BIOS отображается удвоенное значение, а в CPUZ - нет) можно использовать 18, а выше возможно понадобится снижение до 16. Снижение множителя (а соответственно и частоты) QPI позволяет достигать больших частот BCLK в разгоне, но может отрицательно повлиять на производительность видеокарт. В любом случае, это гораздо лучше, чем QPI Slow Mode на чипсете X58.
  • Adjust PCI-E Frequency - частота шины PCI-E. Её повышение может положительно влиять на разгон по BCLK и на результаты в 3D-бенчмарках, но сильное (выше 113-115 МГц) повышение может привести к повреждению данных на устройствах хранения данных (особенно это касается SSD). На MSI P55-GD80 установка PCI-E в 105 МГц и выше приводила к невозможности старта. Скорее всего, причина этого в том, что перенесенный в процессор контроллер PCI-E плохо переносит повышение её частоты.
  • Spread Spectrum - при разгоне лучше установить в положение Disabled
  • Доступно изменение напряжений на процессоре, памяти и чипсете в следующих интервалах:

    Напряжение Номинал, В Минимум, В Максимум, В Шаг, В
    CPU Voltage 1,206 0,900 2,100 0,006
    CPU VTT 1,126 0,482 2,092 0,016
    PCH 1.8 1,800 0,200 2,400 0,010
    DRAM Voltage 1,530 0,930 2,430 0,015
    DDR_VREF_CA_A 0,751 0,451 1,151 0,025
    DDR_VREF_CA_B 0,751 0,451 1,151 0,025
    DDR_VREF_DA_A 0,751 0,451 1,151 0,025
    DDR_VREF_DA_B 0,751 0,451 1,151 0,025
    PCH 1.05 1,050 0,464 1,964 0,015

    В подразделе CPU Specifications можно посмотреть информацию об установленном процессоре и поддерживаемых им технологиях:

    В подразделе CPU Feature можно включить или отключить энергосберегающие технологии, Hyper Threading, технологии виртуализации, функцию Execute Disable Bit и "защиту от разгона" (OverSpeed Protection):

    В подразделе MEMORY-Z можно посмотреть информацию об установленных модулях памяти и таймингах, прошитых в SPD/XMP:

    В подразделе Advance DRAM Configuration можно вручную задать тайминги памяти раздельно для каждого из двух каналов:

    В подразделе ClockGen Tuner находятся опции CPU Amplitude Control и PCI Express Amplitude Control, изменение (повышение) которых, в некоторых случаях, может помочь в разгоне по базовой частоте (BCLK):

    В разделе M-Flash можно сохранить образ BIOS на устройство подключенное к USB (flash-drive и т.п.), включить возможность загрузки с ранее сохраненного образа BIOS или обновить его, указав на файл с новым образом:

    В разделе Overclocking Profile можно сохранить текущие настройки BIOS в один из шести профилей и дать им описания:

    Тестовая конфигурация и драйверы

    Для тестирования был использован открытый стенд следующей конфигурации:

  • Процессор: Intel Core i7-870 B1 (Lynnfield)
  • Материнская плата: MSI P55-GD80, Intel P55, BIOS 1.1 beta 1
  • Память: G.Skill Perfect Storm F3-16000CL7T-6GBPS 7-8-7-20 1.65 В 3 x 2048 Мбайт (использовались только два модуля памяти)
  • Видеокарты: пара MSI GTX260 Lightning 1792 Мбайт DDR3 PCI-E в режиме SLI
  • Жёсткий диск: Western Digital WD1500HLFS (Velociraptor), 150 Gb
  • Блок питания: Topower PowerTrain TOP-1000P9 U14 1000W
  • Термопаста: Arctic Silver 5
  • Система охлаждения:

  • Боксовый кулер от процессора Intel Core i7-870
  • Система жидкостного охлаждения:
    • Водоблок: ProModz CPU V3
    • Радиатор: Black Ice GTX Xtreme 480 и 4 вентилятора 120-мм
    • Помпа: Hydor L25
    • Шланг:1.2"
    • Резервуар: 3 литра
  • Проточная холодная вода на процессоре (водоблок ProModz CPU V3)
  • Стакан для жидкого азота на процессоре (алюминиевый MousePot rev.3)
  • Настройки BIOS, при которых было проведено тестирование:

  • Intel EIST: Disabled (кроме случаев когда нужно было включить Turbo Boost)
  • Intel C-State: Disabled
  • C1E Support: Disabled
  • OverSpeed Protection: Disabled
  • Hyper Threading Function: Enabled
  • Execute Bit Support: Disabled
  • Intel Virtualization Tech: Disabled
  • Active Processor: All
  • QPI Ratio: 18
  • PCI-E Frequency: 101 МГц
  • PCH 1.8: 1.810 В
  • PCH 1.05: 1.214 В
  • DDR_VREF: Auto
  • Spread Spectrum: Disabled
  • CPU/VTT/PCH/DDR Phase Control: Disabled
  • RAID Mode: ACHI
  • Для тестирования была использована операционная система Windows 7 Ultimate build 7600 x86. Было установлено обновление DirectX от марта 2009 года и драйвера Intel Chipset Device Software v9.1.1.1015, Intel Matrix Storage Manager v8.9.0.1012 и NVIDIA ForceWare v190.38. Настройки драйверов ForceWare устанавливались на максимальное качество.

    Разгон процессора Intel Core i7-870 и температурный режим

    Для проверки стабильности использовалась программа LinX v0.6.2. Минимальные и максимальные температуры ядер фиксировались программой Core Temp v0.99.5.26. Для мониторинга множителя процессора использовалась программа i7 Turbo v6.1, чтобы убедится в том, что во время проверки он не снижался. В операционной системе был установлен профиль питания "Высокая производительность".

    Сначала были измерены температуры Core i7-870 на номинальной частоте 2933 МГц с охлаждением боксовым кулером Intel. Напряжение Vcore было равно 1.12 В под нагрузкой и 1.17 В в покое.

    Результат без HT и Turbo Boost: 43°C / 73°C (в покое / под нагрузкой). Здесь и далее будет приводиться температура только самого горячего из четырех ядер.

    Результат с HT и Turbo Boost: 43°C / 78°C

    От включения HT температура в покое не изменилась, а под нагрузкой увеличилась на 5 градусов. Включение Turbo Boost в данном случае на температуру влияния не оказывало, из-за снижения множителя под нагрузкой.

    Разгон с боксовым кулером Intel

    Без поднятия напряжения на процессоре (Vcore) его разгон составил 3408 МГц, а температуры 49°C / 86°C:

    Остальные напряжения при разгоне с боксовым кулером были такими:

  • CPU VTT = 1.30 В
  • DRAM Voltage = 1.65 В
  • PCH 1.05 = 1.21 В
  • После небольшого поднятия напряжения на 0.1 В (1.22 В под нагрузкой и 1.28 В в покое) разгон увеличился до 3643 МГц, а температуры до 50°C / 99°C:

    Это стало пределом разгона на боксовом кулере. Дальнейшее повышение напряжения на процессоре было опасно, так как температура его ядер под нагрузкой уже превышала T junction max (+99°C).

    Разгон с системой жидкостного охлаждения ProModz Cooled Silence

    После установки водоблока на процессор был проведен замер температур на тех же частотах и напряжениях, которые стали пределом для боксового кулера. Результат составил 35°C / 64°C:

    В равных условиях разница по температуре между боксовым кулером Intel и водоблоком ProModz CPU V3 составила 15 градусов в покое и 35 под нагрузкой. Пределом стабильной работы процессора с жидкостным охлаждением стала частота 4103 МГц с напряжением 1.36 В под нагрузкой и 1.44 В в покое и температурой 41°C / 86°C:

    Разгон с проточной холодной водой

    Далее из системы была отключена помпа и радиатор, а водоблок был подключен к проточной воде. Летом температура холодной воды не очень низкая, в районе +12°C…+14°C, но все равно такой способ охлаждения эффективнее любой, даже самой мощной замкнутой системы жидкостного охлаждения. Напряжение на процессоре было увеличено до 1.49 В под нагрузкой и до 1.58 В в покое. Разгон составил 4301 МГц, а температуры 30°C / 72°C:

    Разгон по базовой частоте (BCLK)

    Максимальная частота BCLK зависит от нескольких факторов:

  • Напряжение CPU VTT (это напряжение так же влияет и на разгон памяти)
  • Температура процессора (ниже температура - выше разгон по BCLK)
  • Предел разгона процессора по частоте Uncore (актуально после 222 МГц BCLK) и QPI (актуально после 250 МГц BCLK c множителем QPI сниженным до x16)
  • Удачность процессора и материнской платы
  • Разгон по базовой частоте c с охлаждением процессора боксовым кулером (+86°C под нагрузкой) и напряжением CPU VTT 1.30 В ограничился на уровне 200 МГц:

    Установка на процессор замкнутой системы жидкостного охлаждения почти ничего не дало в плане увеличения частоты BCLK, прирост составил не более чем 3-5 МГц.

    Проточная вода и напряжение CPU VTT 1.42 В увеличили стабильный разгон BCLK до 215 МГц. Поднятие напряжения CPU VTT до 1.53 В помогло разогнать BCLK до 222 МГц при температуре +40°C под нагрузкой:

    Дальнейшее повышение CPU VTT только ухудшало разгон. А начиная с 1.57 В, система вообще отказывалась стартовать.

    Максимальная "скриншотная" частота BCLK на проточной воде - 226 МГц при температуре около +25°C (ядра были отключены только с целью снижения температуры):

    С охлаждением процессора жидким азотом валидацию CPUZ удалось снять с частотой BCLK равной 233 МГц:

    Большей частоты BCLK из связки MSI P55-GD80 и Core i7-870 выжать не получилось.

    Разгон памяти DDR3 на платформе Socket 1156

    Частота памяти на платформе Socket 1156 задается множителями относительно базовой частоты процессора (BCLK). Доступные множители - x3, x4, x5 и x6. С максимальным множителем памяти x6 и без разгона процессора по BCLK мы может получить частоту памяти 1600 МГц, а дальше уже необходимо повышать BCLK. То есть для тех, кто не планирует разгонять процессор, покупка памяти с номиналом выше 1600 МГц не имеет смысла.

    До частот около 2000 МГц разгон памяти делается одинаково, как на платформе Socket 1366, так и на Socket 1156. Мы просто подбираем удобную нам частоту BCLK и множитель памяти. Выше 2000 МГц на платформе Socket 1366 память может и не разогнаться, так как при этом частота Uncore становится слишком большой (выше 4000 МГц) и далеко не каждый процессор сможет на ней работать, по крайней мере, без применения экстремального охлаждения.

    В процессорах на ядре Lynnfield такой проблемы нет, так как множитель Uncore жестко зафиксирован как x18 относительно BCLK и недоступен для изменения. Для того, чтобы достигнуть частоты Uncore равной 4000 МГц, нам надо разогнать процессор по базовой частоте до 222 МГц, что с множителем памяти x6 дает теоретический предел её разгона до частоты 2666 МГц. А дальше уже все будет зависеть от удачности процессора и эффективности его охлаждения.

    Второй сдерживающий фактор при разгоне памяти на платформе Socket 1156 - сама частота BCLK. Мы уже выяснили, что наш тестовый процессор работает стабильно на базовой частоте 200 МГц с охлаждением боксовым кулером и на 222 МГц при охлаждении проточной холодной водой. Если умножить на максимальный множитель памяти x6, получаем предел в 2400 МГц в первом случае и 2666 МГц во втором.

    Подобные частоты памяти еще не так давно считались запредельными. Для достижения тех же 2666 МГц требовалось разогнать процессор по частоте Uncore до 5332 МГц, а на это способен не каждый процессор даже с охлаждением жидким азотом. Чтобы понять, как обстоят дела с этим сейчас, достаточно зайти на страницу рекордов CPUZ и посмотреть раздел "Highest RAM Frequency Reached". Все пять лучших результатов получены на платформе Socket 1156 с частотой памяти выше 3 гигагерца, а лучший результат составляет 3144 МГц! Понятно, что это всего лишь максимальная нестабильная частота, одноканальный режим и сильно завышенные тайминги, но все же это неплохо показывает потенциал новой платформы в плане разгона памяти.

    Производители модулей и памяти уже смогли оценить этот потенциал и приготовили к выпуску двухканальные комплекты памяти, работающие на высоких частотах с низким напряжением. Перечислю некоторые из них:

  • Corsair CMGS2GX3M1A2200C8-4GB Dominator GT 2200 МГц 2 x 2048 Мбайт 8-8-8-24 1.65 B
  • A-DATA AX3U2200PB2G8-DP2 DDR3-2200+ PC3-17600 2 x 2048 Мбайт 8-8-8-24 1.65 B
  • G.Skill Perfect Storm F3-17600CL8D-4GBPS* 2200 МГц 2 x 2048 Мбайт 8-8-8-24 1.65 B
  • G.Skill F3-18400CL9D-4GBTDS 2300 МГц 2 x 2048 Мбайт 9-9-9-24 1.65 B
  • Все эти комплекты не универсальны и смогут работать c заявленными частотами только на материнских платах с чипсетом Intel P55. В списке протестированных материнских плат (Qualified Motherboards List) памяти G.Skill Perfect Storm F3-17600CL8D-4GBPS уже шесть моделей, среди которых есть и MSI P55-GD80. Впечатляет номинальная частота в 2300 МГц у G.Skill F3-18400CL9D-4GBTDS. Для сравнения: из-за проблем с множителем Uncore на процессорах Bloomfield, ни один производитель памяти так и не рискнул выпустить комплекты с номиналом выше 2133 МГц для чипсета Intel X58, а большинство и вовсе ограничилось частотой 2000 МГц.

    Для проверки разгона памяти я использовал два модуля из трехканального набора G.Skill Perfect Storm F3-16000CL7T-6GBPS. Ранее, ни на одной из протестированных мной материнских платах с чипсетом X58 эта память так и не смогла раскрыть свой потенциал, ограничившись частотой 2172 МГц. На этой частоте она работала с таймингами 7-8-7-20 1T и напряжением 1.95 В либо с таймингами 8-9-8-24 1T и напряжением 1.55 В.

    Память тестировалась в программе MemTest86+ v2.11 (не менее 4 проходов теста #5). Это последняя версия теста, она не умеет определять чипсет P55 и не позволяет получить "скриншот" с информацией о частоте и таймингах памяти. Кроме этого, на столь высоких частотах памяти недостаточно проверить ее стабильность, нужно так же проводить проверку стабильности работы процессора, точнее интегрированного в него контроллера памяти. Для этой проверки я дополнительно использовал программу LinX v0.6.2.

    Стабильная частота памяти составила 2500 МГц с таймингами 8-9-8-24 1T и напряжением 1.95 В:

    Чтобы обеспечить стабильную работу с частотой BCLK 208 МГц процессор охлаждался проточной холодной водой. Память охлаждалась 92-мм вентилятором. Напряжения, при которых был получен этот результат, были следующие:

  • Vddr = 1.95 B (память)
  • Vcore = 1.30 B (процессор)
  • CPU VTT = 1.53 B
  • PCH = 1.21 B (южный мост)
  • Так же была проведена проверка максимального разгона памяти. Получить валидацию CPUZ удалось на частоте 2717 МГц с таймингами 8-9-9-24 1T:

    Повышение таймингов вплоть до 11-11-11-27 нисколько не помогло. Дальнейший разгон памяти ограничивался пределом по частоте BCLK в 226 МГц при использовании проточной воды для охлаждения процессора. После установки на процессор стакана для жидкого азота, он смог работать с чуть большей частотой BCLK, и разгон памяти по частоте был улучшен до 2765 МГц:

    Заключение

    Преимущества и недостатки MSI P55-GD80:

    Умеет фиксировать множитель при работе Turbo Boost (зависит от версии BIOS).

    Отличный разгон памяти (2500 МГц стабильный разгон и 2765 МГц валидация CPUZ).

    Поддержка не только уже выпущенных 45-nm процессоров Lynnfield, но и будущих 32-nm процессоров Clarkdale.

    Диапазоны изменения напряжений на процессоре, памяти и чипсете достаточны для любого разгона. Есть возможность изменения тайминга памяти B2B-CAS Delay.

    Система охлаждения достаточно эффективна для охлаждения мосфетов Dr.MOS и южного моста P55 PCH и нет необходимости в её замене или установке дополнительных вентиляторов для обдува. Это даже не потому, что она такая эффективная, а потому что мосфеты и южный мост выделяют мало тепла, а северного моста у P55 нет.

    Стабильный разгон по базовой частоте (BCLK) находится в диапазоне 200…220 МГц (в зависимости от напряжения CPU VTT). Этого вполне достаточно для повседневного разгона, но может оказаться недостаточным для бенчмаркинга. Так как на материнской плате был протестирован лишь один процессор, который не был проверен на других платах, то тут сложно сказать, кто из них ограничил дальнейший разгон по BCLK.

    Разъёмы и кабели для подключения мультиметра, что сильно облегчает процесс мониторинга напряжений и избавляет от необходимости самостоятельного поиска этих точек на плате.

    Частоту BCLK можно изменять "на лету", в любой момент и без необходимости поддержки со стороны операционной системы и каких-либо программ. С помощью этих кнопок можно улучшить результат в бенчмарках с неравномерной нагрузкой на процессор (3DMark06, 3DMark Vantage). Но все же этот способ неудобен по сравнению с программой EVGA E-LEET. К примеру, для изменения BCLK на 10 МГц на MSI P55-GD80 нам нужно будет нажать кнопку 10 раз. Это нужно будет успеть сделать в промежутке между GPU и CPU тестом 3DMark, то есть за считанные секунды. Учитывая, что реакция на кнопки идет с задержкой, можно и не успеть. А в EVGA E-LEET мы можем настроить все так, что для достижения того же эффекта придется нажать только одну комбинацию клавиш и только один раз.

    Невозможность разгона PCI-E до частоты выше 104 МГц. Возможно это особенность всех процессоров Lynnfield и материнская плата тут не причём. Пока нет достаточной статистики, чтобы точно это утверждать.

    Микросхема генератора частоты не поддерживается программой SetFSB, а это означает невозможность настроить частоту BCLK с точностью до 0.1 МГц и частоту процессора с точностью до 1 МГц.

    Кнопки Power и Reset уже давно стали стандартом на материнских платах для разгона. Но вовсе не стоило делать их сенсорными, да еще и с такой степенью чувствительности, что любое случайное касание приводит к их немедленному срабатыванию. Из-за этого во время подстройки частоты BCLK кнопками Direct OC Base Clock очень легко случайно выключить компьютер, что будет стоить нескольких литров азота и необходимости отогревать систему выше уровня Cold Boot.

    Отсутствие напряжения CPU PLL в BIOS. Хотя есть подозрение, что PCH 1.80 это и есть CPU PLL.

    Неспособность показывать отрицательные температуры ни в BIOS, ни на индикаторе POST-кодов (даже по модулю, то есть без знака "-"). В целом каких-то серьезных претензий к материнской плате нет. Проблемы с охлаждением и разгоном отсутствуют. Два основных недостатка (Vdrop/Vdroop и турбо-троттлинг) уже исправлены в новой версии BIOS, а остальное совсем не критично. По сравнению предыдущими платами MSI (включая модели на чипсете X58) все стало лучше, и даже появилась специальная кнопка для тех кто "тоже хочет разогнать, но не знает как". Но прежде чем делать окончательные выводы нужно проверить в действии платы на чипсете P55 от других производителей.

    Выражаем благодарность:

  • Компании MSI за предоставленную на тестирование материнскую плату MSI P55-GD80;
  • Компании Intel за предоставленный образец процессора Core i7-870;
  • Компании ProModz за водоблок ProModz CPU V3 и другие компоненты для системы жидкостного охлаждения.
  • Отдельно благодарю Nordling за помощь в подготовке фотографий для статьи.

    За рамками данной статьи осталось тестирование производительности новых процессоров Lynnfield в бенчмарках и сравнение с процессорами Bloomfield. Оно появится позже в виде отдельной статьи.

    Дополнительную информацию по процессору Core i7 также можно почерпнуть в следующих материалах:

  • Разгон Intel Core i7-870 под жидким азотом
  • Технология Direct OC Base CLOCK на MSI P55-GD80 и её применение в бенчмаркинге
  • S_A_V